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背景和目的:糖尿病(Diabetes mellitus，DM)是一种复杂的代谢性疾病，目前的治疗方法主要有药物治疗、胰岛素注射、胰岛和胰腺移植，但由于外源胰岛素注射并不能成功模拟正常胰岛β细胞的胰岛素分泌，胰岛移植缺乏器官捐献者，可见这些治疗方法存在较大的局限性。目前具有高度自我更新和多向分化潜能的干细胞成为了研究治疗糖尿病的新希望。本研究探讨了脂肪间充质干细胞(Adipose-derived stem cells，ADSCs)治疗大鼠Ⅰ型糖尿病的效果，并研究其定向诱导成胰岛样β细胞后相关信号通路mRNA和蛋白改变情况，及治疗Ⅰ型糖尿病前后效果的机理探讨，为今后利用成体干细胞治疗糖尿病提供实验和理论依据。 研究方法:体外分离培养大鼠ADSCs，对其进行形态观察、表面标志鉴定以及定向诱导成胰岛样β细胞，并对诱导后细胞进行形态观察、双硫腙染色、免疫组织化学法、PCR、q-PCR和Western Blotting检测insulin及胰岛样细胞相关基因的表达鉴定，同时与大鼠自身胰腺成体干细胞(Pancreas adult stem cells，PASCs)相比较。接着检测ADSCs成胰岛样β细胞诱导过程中涉及的分子信号，检验随时间依赖的Wnt信号通路中关键因子Dvl2、Gsk3β、β-catenin等和Insulin在mRNA和蛋白水平的变化。链脲佐菌素(Streptozocin，STZ)诱导大鼠糖尿病模型，并对其分别进行DiI标记的ADSCs、ADSCs成胰岛样β细胞诱导后细胞、PASCs移植。与临床检测系统相结合分析，观察细胞移植前后大鼠血糖、体重、葡萄糖耐量、尿糖、尿液量和饮水量的变化，石蜡组织切片HE染色检测胰岛形态变化，冰冻组织切片荧光检测DiI标记细胞的分布，Western Blotting检测糖尿病大鼠细胞治疗前后Wnt信号通路分子表达的改变。总结ADSCs治疗大鼠Ⅰ型糖尿病的效果。 结果:1.分离到较纯的ADSCs，ADSCs成胰岛样β细胞诱导后可形成胰岛样圆形细胞团，双硫腙染色呈棕红色，PDX1、CK19、Nestin、Insulin免疫组化染色均呈阳性;经RT-PCR检测发现，成胰岛样β细胞诱导后的ADSCs中表达insulin、PDX1和glucagon;经q-PCR检测得出，成胰岛样β细胞诱导后的ADSCs中insulin, Gcg，Gck, GLUT2，Irs1，Irs2表达量分别为PASCs的0.69倍(P＜0.05)，2.12倍(P＜0.01)，1.15倍(P＞0.05)，0.58倍(P＜0.01)，1.38倍(P＜0.01)，0.83倍(P＜0.01);同时，成胰岛样β细胞诱导后的ADSCs可表达Insulin蛋白。2.在ADSCs成胰岛样β细胞诱导过程中，insulin mRNA和蛋白质表达量升高(P＜0.01);同时Gcg和Gck mRNA表达量升高(P＜0.05)，而Irs mRNA表达量先下降后升高(P＜0.01)，Irs2 mRNA表达量先上升后下降(P＜0.01)。在此过程中，Dvl2、Lrp5、GSK3β mRNA表达量上升(P＜0.05);β-catenin mRNA表达量上升，但变化不显著(P＞0.05); Tcf7l2 mRNA表达量在6-10d上升(P＞0.05)。相应地，Dvl2、GSK3β、p-GSK3β蛋白表达量升高(P＜0.01)，non-p-β-catenin蛋白表达量变化不显著(P＞0.05)，与mRNA相对表达量变化趋势一致。3.成功构建大鼠Ⅰ型糖尿病模型，PASCs、ADSCs和ADSCs成胰岛样β细胞诱导后的细胞移植组对Ⅰ型糖尿病大鼠均有一定的治疗效果，使其在10w内较糖尿病大鼠和注PBS溶液对照组大鼠血糖降低，体重增加，葡萄糖耐受性改善，尿糖、尿液量和饮水量均有所降低，并且ADSCs成胰岛样β细胞诱导后的细胞移植组较其他组治疗效果明显。4.石蜡组织切片HE染色和冰冻组织切片荧光检测表明，PASCs、ADSCs和ADSCs成胰岛样β细胞诱导后的细胞移植组对Ⅰ型糖尿病大鼠胰岛有一定的修复作用，使其胰岛内的β细胞增多。3组细胞已成功移行至胰腺组织，并且DiI标记的红色荧光细胞也有部分移行至脾、肾组织。5.Western Blotting检测糖尿病大鼠较正常大鼠Dvl-2、non-p-β-Catenin、GSK3β、p-GSK3β、Insulin蛋白的相对表达量明显下降(P＜0.01);而细胞移植组大鼠这5种蛋白的相对表达量较糖尿病大鼠上升(P＜0.05)。 结论:上述结果表明诱导ADSCs分化为胰岛样β细胞的过程中，可激活Wnt信号通路，但非磷酸化β-catenin蛋白的富集作用不明显。移植PASCs、ADSCs和ADSCs成胰岛样β细胞诱导后的细胞均对Ⅰ型糖尿病大鼠有治疗作用，能移行至胰腺组织，修复损伤胰岛，并且ADSCs成胰岛样β细胞诱导后的细胞移植组效果更显著。STZ导致大鼠Ⅰ型糖尿病抑制了Wnt信号通路，而细胞治疗糖尿病后Wnt信号通路的抑制被改善。上述研究结论为细胞治疗糖尿病提供了细胞选择的理论基础和应用的美好前景。